P0Nente: Cesar Malaga Rosado

SISTEMAS ELECTROHIDRAULICOS EN LA MAQUINARIA MAQUINARIA PESADA

P0NENTE: CESAR MALAGA ROSADO CORREO: [email protected]

Sistemas hidráulicos • Sistema de trabajo. • Sistema de dirección. • Sistema de accionamiento de transmisión. • Sistema de frenos. • Sistema de refrigeración del motor. • Sistema de combustible del motor. • Sistema de lubricación de motor .

CABINA DE CONTROL MOTOR

TRASMISION

DIFERENCIALES

SISTEMA HIDRAULICO

EQUIPO DE TRABAJO CUCHARON

MOTONIVELADORA

MOTOR TRANSMISION

TANDEM

TRACTOR DE ORUGAS CABINA DE CONTROL SISTEMA HIDRAULICO

RIPPER MANDOS FINALES MOTOR

LAMPON

UBICACIÓN DE COMPONENTES

MOTOR

SISTEMA HIDRAULICO DE TRABAJO

CABINA

PLUMA BOMBAS HIDRAULICAS BRAZO

CUCHARON

MOTORES HIDRAULICOS

SISTEMA DE COMBUSTIBLE INYECTOR

TANQUE

BOMBA PRIMARIA

SEPARADOR DE AGUA FILTRO DE COMBUSTIBLE

BOMBA DE INYECCION

El combustible es succionado del tanque por la bomba primaria pasando por las mangueras de baja presión enviándolo por el filtro separador de agua ,de ahí va hacia los filtros de combustible primario y secundario, una vez filtrado ingresa hacia la bomba de inyección donde es presurizado finalmente es enviado por las cañerías de alta presión hacia

INYECCION ELECTRONICA CAT

INYECTORES CAT HEUI Y EUI

Resumen del Sistema de CRI

Estructura y Función del Sistema CRI El tiempo de inyección es controlado electrónicamente por el tiempo en que la electricidad pasa a través de TWV, y la cantidad de combustible inyectado es controlado por la cantidad de tiempo que la corriente pasa a través de TWV.

Resumen La TWV (Válvula electromagnética de 2 vías) controla la presión en la cámara de control con el objetivo de controlar el inicio y final de la inyección.

TWV Off

TWV On

ECMV VALVULA DE MODULACION DE CONTROL ELECTRONICO

CONVERTIDOR

TOTALMENTE ELECTRONICO

PRINCIPALES COMPONENTES SISTEMA HIDRAULICO

   

Controles. Accionamientos. Conexiones. Componentes.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Fluido. Tanque. Filtro. Bomba. Vál álvu vula la de Co Cont ntro rol.l. Cililin indr dro o hid hidrá rául ulic ico. o. Tuberías. Válvula de Alilivvio Enf nfri ria ado dorr (C (Coo oole ler) r)

Principales Componentes Hidráulicos Descripción •

Tanque: Pueden ser Tanque: Presurizados o Ventilados

•

Filtro Hidráulico: Mantiene limpio el aceite de contaminantes

Fotografía

Símbolo ISO

Tanque hidráulico hidráulico DEFINICION Depósito almacenador del fluido hidráulico del sistema (Aceite), el cual garantiza que éste (el sistema) tenga un amplio suministro de aceite.

CLASIFICACION VENTILADOS: Respira. Entra en contacto con el medio atmósférico para compensar presiones cuando hay cam cambios de nivel veles de aceite y temp temper erat atur ura. a.T Tiene ienen n un tubo tubo de vent ventililac ació ión n con con filt filtro ro espe especi cial al.. Sellad ado os del del medi medio o atmo atmosf sfé érico rico,, evit evitan and do pen penetr etre PRESURIZADOS: Sell suciedad o humedad. Sólo contactan con el medio cuando su respi spiradero detecta variación de presiones: negativ tiva al bajar el nivel vel dura duran nte los los acc ccio iona nam mient ientos os de los los actu actua ador dores o incr increm eme entad ntada a cua cuando por efecto de la carga se incrementa la T° y por ende las presion iones.


Enfriadores: Mantiene el sistema hidráulico a la temperatura de operación.

•

Acumuladores: Compensan las variaciones de flujo

Fotografía

Símbolo ISO

....

Acumuladores

REPRESENTACION

ISO

ORTOGONAL

LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS • Como fallan: Fuga de gas o aceite internas o externas. Ruptura de la

cámara de aire. Daño externo. Resortes rotos o débiles. • Porqué fallan: Instalación incorrecta. Demasiadapoca carga. Falla del

sello del pistón. Falla de la válvula de carga. Agrietamientofatiga de la cámara de aire. • Indicadores de falla: Respuesta lenta o errática del implemento. Fugas

visibles. Incapacidad de absorber impactos. Funcionamiento deficiente. • Op cio nes d e s erv ic io : Reemplace componentes (válvulas, cámara de

aire, resortes, pistón o sellos). Recargue con gas. Reemplacelo.


Bombas Hidráulicas: convierte la Energía Mecánica proveniente del equipo de accionamiento en Energía Hidráulica en forma de flujo

Fotografía

Símbolo ISO

Bomba de Paletas • •

De Q positivo y fijo . Operación:

* Al girar el rotor excéntrico con relación a la carcasa en sentido horario (A – B) aumenta el volúmen, se crea una succión y entra el aceite por la lumbrera de entrada. De B – A el volúmen entre el rotor y la carcasa, disminuye y el aceite es impulsado por la lumbrera de salida (Ppio.D.P) • Ventajas: Son de mayor Q, realizan mejor desplazamiento positivo, mantienen un equilibrio hdco.(las salidas opuestas igual que las entradas, equilib.de fzas.reduciendo cargas a cojinetes o flexión de eje) • Desventajas: Muchas partes mecánicas (costo elevado), mantenimiento complicado, pequeñas cantidades de partíc. Desgaste rápido de paletas.

PLACA

ANILLO SELLOS EXCENTRICO

D’PRESIO

CAJA N EXTREM A

CAJA EXTREM A PALETAS ROTOR

Bomba de Engranajes De Q positivo y fijo ( es decir el esplazam. por revolución no puede variarse). • Diseño simple y recia construcción. •

•

Ventajas: Q=Cte, sin importar la resist. al

flujo (Pr). Filtraciones mínimas y compacta •

PLANCH ENG.LOCO DE PR.

Operación:

- Fuerza externa gira el ENGRANAJE IMPULSOR y éste al ENGRANAJE LOCO - Como conjunto hermético se forma un vacío que es llenado por el aceite, los dientes sellan contra la caja y el aceite es obligado a salir por la lumbrera de salida. •

S E L L O

Desventja: Aplicaciones a baja Pr. un

elevado

sobre los engran. flexa el eje.

CARCASA

ENG.IMPULSION

....

Bombas Hidráulicas

REPRESENTACION

ISO

ORTOGONAL

LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS • Como fallan: Fugas interiores y exteriores.

Desgaste. Componentes rotos o averiados. • Porqué fallan: Por Cavitación. Aereación.

Contaminación. Fluido inadecuado. No obstante también por Exceso de Calor o Presión, o desgaste normal pero que no se le controló el tiempo de vida útil.

Bomba de Pistones •

Pueden ser de caudal fijo o variable, utilizadas generalmente en Sistemas Hdráulicos de detección de carga y presión compensada.

2.- D. Variable 1.-Al girar el eje impulsor, gira junto al tambor de cil. Cuatro pistones descargan el aceite, ya que los otros cuatro reciben líquido del tanque. La rotación del cilindro hace que la zapata del pistón resbale sobre el anillo de reacción inclinado. El noveno pistón (que estaba en neutra) se mueve sobre la ranura de carga. El pistón que haya completado su carrera de carga mueve la abertura del agujero del cilindro sobre la ranura de descarga. Generalmente el plato vasculante Tambor es regulable. de • 2.-Cuando el ángulo del plato vasculante es cilindros regulado por algún artificio externo (que puede ser la misma carga), la bomba se convierte en B.de Flujo variable. La diferencia es que el plato está sujeto a un yugo y el yugo puede girar por egfecto de un servocontrol mecánico o hidráulico.Placa de lumbrera •

Operación: 1.- D. Fijo

Eje impulsor

Retenes Plato Vasc. Pistones


Cilindros hidráulicos: Convierten la energía hidráulica en energía mecánica

•

Motores hidráulicos: Convierten la energía hidráulica en energía mecánica en forma de movimiento y fuerza giratoria

Fotografía

Símbolo ISO

FUNCIONES

....

Cilindros hidráulicos

• Cilindros de Elevación: elevar la hoja topadora (lampón), la pala (Cucharón), la Tolva • • • •

o cabina de Camiones, etc. Cilindros de Inclinación: Angular el implemento lateralmente. Cilindros de Separación: Angular el implemento frontalmente y a la inversa. Cilindros de dirección: Ejecutar el giro del equipo, o la tornamesa del implemento, etc Cilindros de Amortiguación: Amortiguar hidráulicamente el bastidor o chasís, etc, etc..

REPRESENTACION ORTOGONAL

ISO

Principales Controladores Hidráulicos Descripción •

Válvula Control de alivio: Limita la presión Máxima del sistema o parte

•

Válvula de control de caudal: Permite predeterminar el Q máx. de aceite

Fotografía

Símbolo ISO

CONCEPTOS PREVIOS VALVULA CERRADA

VALVULA ABIERTA

•

• • •

Los símbolos de las válvulas distribuidoras están definidos por la norma DIN ISO 1219. P: entrada, Presión. T, R e Y : Tanque. A y B : Conductos hacia actuadores.

VÁLVULA DISTRIBUIDORA DE 2 VIAS Y DE 2 POSICIONES NORMALMENTE CERRADA

CONCEPTOS PREVIOS VALVULA DISTRIB UIDORA 3/2, DE CORREDERA NORMALMENTE A BIERTA

POSICION NORMAL

A A

A

P T PP POSICION ACCIONASA

TT

VALVULA DISTRIB UIDORA 4/2, DE CORREDERA

POSICION NORMAL

A POSICION A ACCIONADA

PP

BB

TT

A

B

P

T

4 VIAS / 3 POSICIONES CON POSICION CENTRAL TOTALMENTE BLOQUEADA

T A

A P B

B

A

o

A

B

o

b

a

B

o

PRINCIPALES CLASES DE ACCIONAMIENTOS POR PALANCA POR RODILLO POR SOLENOIDE POR PRESION HIDRAULICA POR PRESION NEUMATICA

POR SEÑAL MANUAL O ELECTRICA QUE ACCIONA A UN PILOTO HIDRAULICO

POR SEÑAL MANUAL O ELECTRICA, AMBAS ACCIONA A UN PILOTO HIDRAULICO

CLASES DE COLORES DE FLUJO HIDRAULICO Rojo Azul Verde Amarillo Naranja Violeta Blanco

: Presión de operación del fluido. : Presión minima del fluido, bloqueado. : Fluido de entrada del tanque a bomba. : Fluido después que pasa a través de válvula de restricción. : Fluido que ha reducido su presión. : Fluido que ha magnificado su presión. : Fluido en un sistema que no tiene presión.

PRINCIPALES CLASES DE LINEAS O CONEXIONES TUBERIA PRINCIPAL

TUBERIA DE PILOTAJE

TUBERIA DE DRENAJE

TUBERIA FLEXIBLE

CLASES DE COLORES DE FLUJO HIDRAULICO Rojo Azul Verde Amarillo Naranja Violeta Blanco

: Presión de operación del fluido. : Presión minima del fluido, bloqueado. : Fluido de entrada del tanque a bomba. : Fluido después que pasa a través de válvula de restricción. : Fluido que ha reducido su presión. : Fluido que ha magnificado su presión. : Fluido en un sistema que no tiene presión.

PRINCIPALES CLASES DE LINEAS O CONEXIONES TUBERIA PRINCIPAL

TUBERIA DE PILOTAJE

TUBERIA DE DRENAJE

TUBERIA FLEXIBLE

PASO 1: IDENTIFICAR SISTEMA AL QUE PERTENECE PLANO

• Transmisión. • Sistema de frenos. • Dirección. • Accesorios.

PASO 2: RELACIONAR SIMBOLOGIA

PASO 3: IDENTIFICAR SUBSISTEMAS Convertidor de torque Sistemas de embragues

Válvula de control

Freno

PASO 4: IDENTIFICAR TIPOS DE COMPONENTES Manómetro Convertidor de torque

Embrague

Enfriador

Filtro

Bomba Motor

Acumulador Tanque

PASO 6: IDENTIFICAR CONTROLADORES Válvula 5/3 Válvula 3/2

Válvula alivio

Válvula 3/2 Válvula 6/3

PASO 7: IDENTIFICAR CLASES DE LINEAS O CONEXIONES Línea de drenaje

Línea cerrada

Línea principal

Línea de pilotaje

Cruce de líneas

PASO 8 : IDENTIFICAR TIPOS DE ACCIONAMIENTOS Accionamiento por palanca Accionamiento por resorte

Accionamiento hidráulico

Accionamiento por solenoide

PASO 9: IDENTIFICAR CLASE DE SISTEMA

•

SISTEMA CERRADO.

•

SISTEMA ABIERTO.

Válvula Acumulador Lubr. PTO Vál. carrete direccional Convertidor torque

Cooler

Válvula moduladora Válvula reg. Válvula carrete Lub. Transmisión Acumulador Válvula 4/2 Válvula sol. Válvula 4/2 Válvula piloto

Filtro Embrague

Filtro Bomba Tamizador

Satelite GPS

Satélite de Comunicación

Camino de la info. Servidor KOMTRAX

Komtrax controlador

Mantenimiento Preventivo Reparacion Rapida

Adminsitración de Flota

Clientes

Comunicación

Internet

Distribudores

Data de posición de máquina Data de falla de máquina

(66)

Control de zonas y flotas • Komtrax le permite

monitorear la ubicación como las actividades de su máquina • Resume la actividad de

la flota completa o por máquina

(67)

Estado de la máquina • Komtrax le permite ver el

estado de su equipo • Permite visualizar las

precauciones que se presentan en el panel monitor •Historial de carga

permite ver el grado de deterioro (68)

Gerencia de las condiciones de mantenimiento • Provee datos detallados

del mantenimiento • Incluye tabla de tiempos

para cambios de aceites periódicos y reemplazo de componentes

(69)

Reduce el riesgo de robo • Monitorea y determina

la ubicación exacta de su equipo en cualquier momento • Puede configurar

seguros de arranque de motor •Al reducir riesgo

aumenta la posibilidad de negociar pólizas de seguro (70)

Protege su máquina del robo de combustible • Monitorea el consumo

de combustible. • Informa el nivel de

tanque de combustible

(71)

GRACIAS POR SU ATENCION

FUNCIONAMIENTO DE LA VALVULA DE CONTROL

II.- Estructura Funcionamiento. 8.- Sistema de Trabajo 8).2 . Estructura de Sistema de Trabajo.

-

- Z- Bar Link Hay tres tipos - Doble Link de link. - Sencillo Link

.

II.- Estructura Funcionamiento. Circuito Hidráulico. Paralelo - Puede trabajar ambos sistemas pero a velocidad baja y dependiendo de la carga varia el movimiento

Tandem -No se puede trabajar ambos sistemas. - Alguna parte puede utilizar con mayor fuerza y prioridad

II.- Estructura Funcionamiento. .- Sistema de Trabajo. 8).3 Palanca de Control de Sistema de Trabajo. 2 Tipos: 1.- Una Sola palanca usado en equipo pequeño. 2.- De dos palancas usado en equipo grande.

II.- Estructura Funcionamiento. 6.- Dirección. 6).1 Dirección Articulada: -

Tipos de Dirección: Existen 2 tipos. Dirección Directa: Tipo orbitrol usado en equipo pequeño). Dirección Indirecto: Follow-UP, usado para maquinas grandes.

II.- Estructura Funcionamiento. 6).1 Dirección Articulada: -

Tiene dos cilindros hidráulicos que permiten cambiar la dirección a la derecha o a la izquierda.

A

B

P

T

Cilindros hidráulicos DEFINICION Accionadores lineales que convierten la energía hidráulica en energía mecánica. Se encargan de impulsar los movimientos de los implementos (inclinación,elevación,etc), chasis(dirección,amortiguación), etc. del equipo.

CLASIFICACION C I L I N D R O H D C O .

S I M P L E T E L E S C Ó D O S . V

- C. Simple de Efecto único: Impulsado hidráulicamente en un solo sentido, la carga retrae su movimiento. - C. Simple de Efecto doble: Impulsado hidráulicamente en ambos sentidos (Ext.x extr.tapa, Contr.x extr.de varilla) - C. Telescópico de Efecto único: Con una varilla interior y otra exterior, extendiéndose primero la exterior. Se retraen por gravedad. - C. Telescópico de Efecto doble: Con una varilla interior y otra exterior, extendiéndose primero la exterior. El aceite retrae primero la interior (algunos la ext. x graved) - Tiene dos varillas en cada extremo en un solo pistón (equilibra las presiones de trabajo en la posición de extensión como de retracción).

ACTUADORES LOS SIGUIENTES CONJUNTOS SON CONSIDERADOS COMO ACTUADORES, ES DECIR LOS QUE TIENEN MOVIMIENTO, COMO LA BOMBA , VALVULA, MOTOR, CILINDRO.

....

Cilindro hidráulico

COMPONENTES Variado de acuerdo a diseños de diferentes modelos, por ejm. En un Cilindro simple de efecto doble, que es el más común en la maquinaria pesada: 1.VARILLA O VASTAGO

Aguanta la carga del implem. Ac

2.TUBO DEL CILINDRO 3.CANCAMO DE TAPA 4.CANCAMO DE VASTAGO 5.CABEZA DEL CILINDRO 6.-PUNTOS DE CONEXION 7.PISTÓN 8.TUERCA DEL PISTON 9.GRUPO DE SELLOS: 1)S.Limpiador de V. 2)S.Amortiguador de V. 3)S.del Pistón. 4)Anillo de desgaste del Pistó 5)s.de la Variklla. 6)Anillo de desgaste de la V. 7)S.de la Cabeza. S.DINAMICOS-Pzas. en movimiento.S.ESTATICOS-Pzas.sin mov

CLASIFICACION EXISTEN DOS TIPOS DE CILINDROS: 1.- CILINDRO HIDRAULICO DE SIMPLE EFECTO. 2.- CILINDRO HIDRAULICO DE DOBLE EFECTO.

A

P

T

A

P

T

A

P

T

SISTEMA HIDROSTATICO

Motores hidráulicos DEFINICION Accionadores rotatorios que convierten la energía hidráulica en energía mecánica en forma de movimiento y fuerza giratoria.

CLASIFICACION M O T O R

De engranajes

•

1).Por diseño del elemento absorvedor de fluido

De paletas

•

De pistones

•

H D C O .

2).Por efectos de giro

Motores de giro en 1 sentido Motores de giro en 2 sentidos

Motores hidráulicos

....

LOCALIZACION Y SOLUCION DE PROBLEMAS • Como

fallan: Fugas interiores Componentes rotos o averiados.

y

exteriores.

Desgaste.

• Porqué fallan: Por Cavitación. Aereación. Contaminación. Fluido

inadecuado. No obstante también por Exceso de Calor o Presión, o desgaste normal pero que no se le controló el tiempo de vida útil. • Indicadores de falla: Ruido anormal (Tanto la cavitación como la

aereación producen traqueteo) . Desempeño deficiente de la máquina: Reducción de capacidad, operación errática, los controles están muy suaves. Exceso de calor. Exceso de fugas. Aceite espumoso. • Opciones de servicio: Hay disponible una gama de opciones en

la reparacióbn de los motores hidráulicos, según el tipo, y si la reparación se realiza antes o después de la falla. Se tiene la siguiente gama:

FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR HIDRAULICO

A

B

P

T

A

B

P

T

Circuito Hidrostático Básico • Se necesita un servo control, dados los altos

niveles de energía transmitidos. – Similar a una dirección hidrostática.

Circuito Hidrostático Básico • ¡¡Problema !!

El drenaje interno de los componentes causarán la cavitación de la bomba.

Circuito Hidrostático Básico • Se adiciona una bomba de

sobrealimentación.

Flujo de aceite

La bomba de precarga, permite mayores velocidades.

Circuito Hidrostático Básico • Opera en ambas direcciones.

Flujo de aceite

Circuito Hidrostático Básico • Se adiciona una válvula shuttle”para proveer enfriamiento al “loop”.

Circuito Hidrostático Básico • Nuevamente, con capacidad para

operar en ambas direcciones.

Circuito Hidrostático Básico •

Se necesita un servo control, dados los altos niveles de energía transmitidos. – Similar a una dirección hidrostática.

MANGUERAS HIDRAULICAS PARA LOS SISTEMAS HIDRAULICOS SE USAN MANGUERAS DE BUENA CALIDAD Y DEBEN SELECCIONAR DE ACUERDO A LA PRESION DEL CIRCUITO. INSTALACION DEBE USARSE DE UNA LONGITUD ADECUADA NO MUY CORTA NI MUY LARGA.

EN EXCAVADORA EXCAVADORA HIDRAULICA, HIDRAULIC A, CUANDO CUAN DO EL ACEITE FLUYE DIRECTAMENTE DIRECTAMENTE DESDE LA BOMBA HIDRAULICA HACIA EL MOTOR DE TRACCION, SE PRESENT PRESE NTA AA AVERIAS, VERIAS, COMO ROTURAS DE MANGUERAS Y CAÑERIAS, DEBIDO A QUE EN ESTE EQUIPO GIRA LA PARTE SUPERIOR, PARA EVITAR ESTE PROBLEMA ES NECESARIO INSTALAR UN CONECTOR DE GIRO.

MANTENIMIENTO

Mantenim ien ie n to de lo s sis tem as h idr áu lico s. Generalidades.

Los sistemas hidráulicos desempeñan un papel muy importante en el funcionamiento eficiente de una máquina. Como los sistemas hidráulicos actuales son más sofisticados que nunca, para que proporcionen la máxima productividad, al menor coste posible, es nece necesa sari rio o apli aplica carr técn técnic icas as de gest gestió ión n y mant manten enim imie ient nto o de si sist stem emas as Hay muchas cosas que se pueden hacer para que un sistema hidr hidráu áuli lico co si siga ga fun funci cio onand nando o efic eficie ient ntem emen ente te.. En esta stas pági página nass va vam mos a intentar ayudarle a conservarlos en perfecto estado de funcionam funcionamiento, iento, mediante: mediante: E l c o n o c i m i e n t o d e c o m o l a c o n t a m i n a c i ón a f e c t a a l s i s t e m a h id ráu li co . E l c on o n oc o c im i m ie i e n to t o d e c om o m o d et et e c ta t a r l o s e l e m en e n to t o s q ue u e p ue u e d en en a f e c ta ta r a s u r en e n d i m i en en t o . L a r e s pu p u es es ta t a q ue u e h ay ay q ue u e d ar ar a e s to t o s f a c to t o re res .

Mantenim iento de lo s s istem as h idr áulic os . Prevención I. Solamente con la planificación y realización de actividades de mantenimiento de rutina se podrían evitar muchos problemas del sistema hidráulico. La prevención empieza con el conocimiento del daño causado por la contaminación. La contaminación es el enemigo número uno de los sistemas hidráulicos. Cuando los contaminantes entran en el sistema: Reducen su eficiencia - Las perdidas de eficiencia son difíciles de detectar pudiendo afectar significativamente la productividad antes de que el palista se de cuenta. Aceleran el desgaste de los componentes - La mayor parte de las averías de las bombas, motores, válvulas y cilindros son debidas a la contaminación. Los efectos de la contaminación son, frecuentemente, difíciles de detectar porque las pérdidas de eficiencia se van produciendo lentamente a lo largo del tiempo. Por ejemplo si la pérdida llega a ser del 20% antes de que usted note la diferencia, aunque su máquina haya trabajado cinco días su productividad habrá sido de solo cuatro. Esta pérdida "invisible" puede llegar a tener un impacto enorme en sus costes de operación. •

•

PREVENCIÓN. Muchos problemas, el primero la contaminación, pueden ser evitados. Algunos componentes están expuestos al polvo, arena y agua que, por consiguiente, pueden entrar en el sistema hidráulico y causar un desgaste prematuro. Si puede controlar esta contaminación podrá mantener la eficiencia del sistema y corregir los problemas antes de que se conviertan en costosas averías. DETECCIÓN. Los sistemas hidráulicos son sistemas cerrados, lo que quiere decir que la mayor parte del desgaste de los componentes se produce internamente. Para detectar el desgaste y otros problemas dentro del sistema no hay más herramienta disponible que el analizar el aceite periódicamente. INSPECCIÓN. La observación diaria de la máquina, la búsqueda de fugas y el control de las prestaciones de la máquina, pueden detectar muchos problemas antes de que obliguen a una parada no programada de la máquina.

Q u e s o n l o s c o n t am i n a n t es .

Los contaminantes son cualquier elemento extraño al sistema hidráulico. Entre ellos se incluyen partículas, calor, aire y agua. Todos estos contaminantes pueden empezar a reducir la vida de los componentes hidráulicos mucho tiempo antes de que se produzca realmente una avería. Normalmente los contaminantes se dividen en dos categorías: partículas contaminantes y contaminantes químicos. Partícu las co nt am inan tes.

Las partículas contaminantes pueden generarse dentro o fuera del sistema hidráulico. Las partículas metálicas, originadas por desgaste de algún componente, se generan dentro del sistema. El polvo y la arena son contaminantes que invaden el sistema desde el exterior. Las partículas contaminantes son las más comunes y, además, pueden ser medidas y controladas. Con tam inan tes qu ím ico s.

Los contaminantes químicos también pueden generarse dentro o fuera del sistema hidráulico. El calor, el agua el aire pueden combinarse químicamente para variar la composición del aceite. Al descomponerse, el aceite produce contaminación en forma de ácidos y de oxidación.

Co n oc er lo s ef ec to s d e la c on tam i nac ión .

El tamaño de las partículas contaminantes es variable. Como el límite de visibilidad es de cuarenta micrones y las tolerancias hidráulicas normales son inferiores a treinta micrones, incluso las partículas que no se pueden ver se convierten en agentes contaminantes de desgaste. Comprender como las partículas aceleran el desgaste. Los contaminantes aceleran y multiplican el desgaste según se van desplazando a través del sistema hidráulico. La abrasión, la fatiga y la obstrucción son las tres formas en que los contaminantes pueden reducir la eficiencia y prestaciones de un sistema hidráulico. Abrasión. Las partículas abrasivas rozan los componentes metálicos del sistema. El metal se desgasta, las partículas contaminantes se multiplican y se desplazan a otras partes del sistema causando nuevos daños. Fatiga. Las cargas debidas a altas presiones repetidas astillan o rompen los elementos metálicos, contaminando el sistema. Obstrucción. Las partículas pequeñas se van acumulando sobre las superficies metálicas, obstruyendo la circulación de los fluidos. El resultado es la obstrucción y agarrotamiento de los componentes móviles de la válvula y la disminución de la eficiencia del sistema.

Mantenim ient o de lo s sis tem as h idr áu lico s. Inspección. Usted y sus operadores pueden realizar la primera fase del mantenimiento preventivo, inspeccionando y "oyendo" la máquina. Si los palistas saben lo que tienen que buscar, muchos problemas pueden ser detectados a tiempo. Algunas veces, sin embargo, hace falta que la inspección de los sistemas sea realizada por personal profesional experimentado. Cuando llegamos a ese momento, hay que recurrir al distribuidor de su unidad, analizar los resultados y tomar la acción correctiva adecuada. A continuación insertamos una tabla donde proponemos problemas en el sistema hidráulico y sus posibles soluciones.

Mantenim iento de lo s sis tem as h idráulic o s. Prevenc ión II. Cono cer cu ando los sistem as están expuestos a con taminación.

Durante los procesos de fabricación y montaje, los componentes y mangueras hidráulicos están expuestos a la contaminación por virutas metálicas, pintura y otros productos. Para garantizar que los sistemas hidráulicos están a la salida de fabrica lo más limpios posibles, se usan varias técnicas para controlar la contaminación dentro de la fábrica. Una vez que las máquinas salen de la fábrica, la responsabilidad del control de la contaminación es del propietario contando con la colaboración del distribuidor de la marca. Los sistemas hidráulicos son particularmente susceptibles a la contaminación durante el trabajo de la máquina, en el cambio, llenado y almacenado del aceite y en las operaciones de mantenimiento. A continuación vamos a analizar estas operaciones para comprender cómo se puede producir la contaminación en cualquiera de ellas.

Control de la contaminación durante el trabajo. En el lugar de trabajo pueden introducirse en el sistema hidráulico una gran variedad de contaminantes. Una de las formas más comunes de que entre suciedad y otros elementos contaminantes no deseados es a través de la junta limpiadora del cilindro. Si las juntas están rayadas o picadas, la suciedad entrara en los cilindros. Para prevenir la contaminación en el lugar de trabajo siga los siguientes pasos: Realice las insp ecciones diarias - Inspeccione la máquina todos los días

para comprobar que no tiene fugas o pérdidas. Si las hubiera, repárelas inmediatamente. Mant eng a lleno el dep ósito h id rául ico - Un nivel insuficiente es la causa

principal de cavitación de la bomba, que puede conducir a su avería y a la contaminación de todo el sistema. Un nivel de fluidos bajo puede ocasionar la elevación de la temperatura del aceite y su degradación. Man ten g a las válv ul as - Mantenga correctamente el enfriador de aceite y

las válvulas de seguridad solo debería ser variado por un técnico especialista. Es importante encontrar el origen real de cualquier perdida de presión y repararlo.

Mantenim iento de lo s s istem as h idr áulic os . Detección.

Conocer lo que sucede dentro del sistema hidráulico. Prevenir la contaminación es importante, pero también lo es conocer lo que está ocurriendo dentro del sistema. La toma de muestras regular y el análisis de las mismas es la mejor forma de detectar y medir los contaminantes del sistema para poder resolver los problemas antes de que se conviertan en averías más costosas. Nota del autor. (En los sigu ientes com entarios vam os a explicar lo qu e es el análisis de aceite de Caterpillar p or varias razon es la pr im era de ellas po r q ue en este sistema, como en mu cho s otros , la casa Am ericana va muy por d elante de lo s d em ás fab ric ant es, co n u na ex per ien ci a en an ális is d e m uc ho s añ os . La seg un da es qu e el aut or lo co no ce m ás pr of un dam ente y po r tan to serám ás f ácil explicar. Debo d e aclarar tam bié n qu e la tend encia actu al del m ercado al m enos en PERU es qu e cad a vez m ás s e realicen anális is de ac eites p ara llevar un co ntro l del estado d e los equ ipo s de trabajo , cosa qu e hace uno s p oc os añ os era realmente excepcional. El tiempo , la experiencia y so bre todo el contro l de co stes ha ido dando la razón a aquellos q ue prestan un a atención especial al contro l del m a n t e n im i e n t o d e s u s u n i d a d es . P o r es t a s r az o n es n o o t r a s y h a c ie n d o u n excepc ión en este caso m e referiréa un pr od uc to exclu sivo de un a marca co ncr eta, co m o es el S.O.S. de Caterpillar. Esta es u na explic ación resum ida, si algún in teresado q uiere co no cer el tem a co n m ás p rofu nd idad no tiene m ás q ue env iarm e un e-mail s olic itánd om e m ás i nfo rm ación.).

Mantenim ien to de lo s sis tem as h idr áu lico s. Prev enc ión III. Control de la contaminación durante los cambios de filtro. Los contaminantes También pueden entrar en el sistema hidráulico durante los cambios de filtro. La contaminación puede producirse tanto si el cambio de filtro no se realiza correctamente como si no se utiliza el filtro adecuado. A continuación le damos algunos consejos para controlar la contaminación durante los cambios de filtro: Cam b ie lo s filtro s reg ularm en te y c on c uid ad o - Los filtros hidráulicos

deben cambiarse al menos cada 1000 horas. Como los filtros usados contienen contaminantes, es importante quitarlos con cuidado para que los contaminantes no vuelva a entrar en el sistema hidráulico. También es importante conservar los filtros nuevos en su envase original hasta el mismo momento de su utilización. El envase evitará que se contaminen.

Control de la contaminación durante el mantenimiento general. Siempre que el sistema hidráulico esté abierto, para cambiar un filtro o reparar un componente, los contaminantes pueden entrar en él. Para evitar la contaminación y para ahorrar tiempo y dinero siempre debe: Abrir el sistema y desmontar los componentes con gran cuidado. Mantener las mangueras tapadas y enchufadas. Conservar los repuestos en su envase original hasta el momento de su instalación.

•

FALLAS Y AVERIAS EN EL FUNCIONAMIENTO DE LA MAQUINARIA

.... Bombas Hidráulicas •Indicadores de falla: Ruido anormal (Tanto la cavitación como la

aereación producen traqueteo) . Desempeño deficiente de la máquina: Reducción de capacidad, operación errática, los controles están muy suaves. Exceso de calor. Exceso de fugas. Aceite espumoso. •Opciones de servicio: Hay disponible una gama de opciones en

la reparacióbn de los motores hidráulicos, según el tipo, y si la reparación se realiza antes o después de la falla. Se tiene la siguiente gama: CAVITA CION Cuando una bomba ( o un motor) no recibe aceite o recibe muy poco, se forman cavidades de vapor que se desintegran en la bomba (o motor). Esto ocasiona implosiones que desgastan los componentes internos. Además los componentes se rayan por falta de lubricación no intensionada.

Causas de la Cavitación: •

•

•

•

.... Bombas Hidráulicas

Tubería de succión restringida que reduciría la presión estática de entrada (Ejm. El colador taponado). Exceso de velocidad en una esquina aguda o alrededor de una obstrucción, bajando la presión. Bajo nivel de aceite. Viscocidad de aceite demasiada alta (la fricción es más alta).

•

Falla de presurización del tanque.

•

Cambios no autorizados en el sistema y/o piezas de inferior calidad.

Síntomas de la Cavitación •

Traqueteo peculiar

•

Operación defectuosa del implemento

•

Acumulación de calor en la bomba (pintura de la bomba se quema).

.... Bombas Hidráulicas Recomendaciones para evitar la Cavitación: •

Elimine esquinas agudas y use tubos de díam. grandes para la succión

•

Evite que entre aire al tubo de succió (a la vez no permite la aereación )

•

Evite aumentos bruscos de las RPM a T° bajas del aceite cuando opere en clima frío.

A E R E A C I O N

Consiste en el proceso de atrapar el aire que se encuentra en el aceite ocasionados por fugas de aire en el sistema. Las burbujas explotan cuando entran en la bomba (o motor), causando desgaste de los componentes internos. Síntomas de la Aeración Ruido en la bomba (o motor). Operación errátil del implemento. Acumulación de calor en la bomba (o motor). Los controles del implemento muy suaves. Aceite espumoso.

.... Bombas Hidráulicas CONTAMINACION DEL ACEITE

Consiste en el proceso de atrapar el aire que se encuentra en el aceite ocasionados por fugas de aire en el sistema. Las burbujas explotan cuando entran en la bomba (o motor), causando desgaste de los componentes internos. V I S C O C I D A D A L T A

O BAJA

CUADRO DE MANTENIMIENTO COMBUSTIBLE, REFRIGERANTE, Y LUBRICANTES SELECCIÓN ADECUAD A DE COMBUSTIBLE, ENFRIADOR Y LUBRICANTES DEPOSITO

TIPO DE FLUIDO

-22 -30

-4 -20

TEMPERATURA AMBIENTE 14 32 50 68 86 -10 0 10 20 30

CAPACIDAD (L) 104 122 O F 40 50O C

Espe .

Ca pa ci da d

24

22

1

1

35

25

130

75

24

24

-----

-----

200

------

38

-----

SAE 30 SAE 10 W

CÁRTER DEL MOTOR

SAE 10W-30 SAE 15W-40

FRENOS

ACEITE DE MOTOR

SAE 10W

CAJA DE TRANSMISION

SAE 10W

SISTEMA HIDRAULICO EJE (DELANTERO Y POSTERIOR) (CADA UNO) PASADORES TANQUE DE COMBUSTIBLE

SISTEMA DE ENFRIA MIENTO

SAE 10W

ACEITE PARA EJES

Ver la Nota 1

GRASA COMBUSTIBLE DIESEL

AGUA

NLGI No. 2 ASTM D975 Nª1

ASTM D975 No. 2

AGREGUE ANTICONGELANTE

Servicio de mantenimiento correctivo del sistema hidráulico • Los sistemas

hidráulicos fallan cuando el servicio de mantenimiento preventivo no se cumple realice el mantenimiento periódicamente de acuerdo Alos intervalos del manual de operación y mantenimiento de la unidad

Tabla de mantenimientos recomendados. Inspección diaria o cada 10 horas.

Compruebe el nivel de fluido hidráulico. •Compruebe que no hay pérdidas en las bombas y cilindros hidráulicos. •Compruebe el estado o posibles pérdidas en las mangueras y líneas hidráulicas y en la zona del depósito hidráulico.

Inspección mensual o cada 250 horas.

Realice las comprobaciones de mantenimiento preventivo correspondientes a 10 horas. •Compruebe que el estado del enfriador de aceite hidráulico no tiene pérdidas o está obstruido. •Compruebe el estado de las conexiones en todas las líneas hidráulicas.

Inspección trimestral o cada 500 horas.

Realice las comprobaciones de mantenimiento preventivo correspondientes a 10 y las 250 horas. •Cambie el filtro hidráulico. •Compruebe que los tornillos de los soportes y bombas hidráulicas no están flojos o se han perdido.

Inspección semestral o cada 1000 horas.

Realice las comprobaciones de mantenimiento preventivo correspondientes a 10, 250 y las 500 horas. •Compruebe la presión del sistema hidráulico. •Compruebe los tiempos de ciclo e índices de desviación del sistema hidráulico. •Compruebe que los orificios de desagüe de la bomba no tienen pérdidas.

Inspección anual o cada 2000 horas.

Realice las comprobaciones de mantenimiento preventivo correspondientes a 10, 250, 500y las 1000 horas. •Cambie el aceite hidráulico y lave las rejillas de la boca de llenado.

POSIBLES CAUSAS

OPCIONES

Culata de cilindro rota o dañada Presión del sistema demasiado alta Vástago doblado o rayado juntas dañadas o inadecuadas Sellado defectuoso de la manguera y el acoplamiento Conexión de la manguera mal apretada



Hay que ajustar la válula Cilindro rayado Juntas dañadas Válvula rayada







Pérdidas

 

Inspección /reparación del componente



Desviación excesiva

  

Enfriador de aceite averiado Nivel de aceite bajo Filtro obstruido Bomba o motor desgastado Válvula de seguridad averiada 

Funcionamiento ruidoso

  

Enfriador de aceite averiado Nivel de aceite bajo Filtro obstruido Bomba o motor desgastado Válvula de seguridad averiada Aceite de viscosidad inadecuada


Llene el depósito hasta el nivel máximo Inspección /reparación del componente 



  

Calentamiento excesivo

 

Llene el depósito hasta el nivel máximo Inspección /reparación del componente 



POSIBLES CAUSAS

OPCIONES

Juntas de cilindro sueltas

Cilindro o vástago desgastados Bomba o motor desgastados



Ciclos lentos

Vástagos de los cilindros dañados Válvula averiada Nivel de aceite bajo Bomba o motor desgastado 

•Inspección /reparación del



componente

Pérdidas por los orificios de desagüe en el material de revestimiento Alineación y fijación de la manguera deficientes Daño de origen externo



Movimiento excesivo de la manguera

Alineación y fijación de la manguera deficientes Aeración o cavitación






Resultados del análisis

Detección de altos niveles de desgaste en la muestra de aceite



Muchas horas de servicio

El sistema lleva muchas horas de servicio sin problemas

•Inspección






Rozamiento o abrasión de la manguera






Inspección

P0Nente: Cesar Malaga Rosado

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